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如图甲,坐标系xoy,x轴水平向右,y轴竖直向上。空间存在着磁感应强度为B的匀强...

如图甲,坐标系xoy,x轴水平向右,y轴竖直向上。空间存在着磁感应强度为B的匀强磁场,方向垂直xoy平面向里,沿y轴存在一匀强电场(图中未画出)o一质量为M、长度为L的光滑绝缘杆CD,放置于y轴,杆的中点位置恰好与坐标原点O重合,现有一质量为m,,带+g的小环套在杆的中点位置,恰好处于静止状态。重力加速度为g。

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(1)求匀强电场的电场强度大小和方向;

(2)若杆以速度v沿+x方向匀速运动,求小环离开杆的上端C时的位置坐标;

(3)若t=O时刻撤去电场,同时有一外力F(未知)使杆沿+x方向平移。发现小环沿y方向运动的加速度ay随时间t变化如图乙(图中坐标值为已知量),t2时刻小环离开杆的上端C;请你写出杆沿+x方向运动时速度vx随时间L变化的关系式,并求出0~t2时间内外力F做的功。

 

(1) 方向为+y方向;(2)(,) (3) 【解析】 试题分析:(1)对小环处于静止状态:qE=mg 解得: 方向为+y方向 (2)对小环,+x方向匀速运动,x=vt +y方向匀加速运动: 解得: 小环位置坐标为:(,) (3)由图乙可知, 对小环,由牛顿第二定律在y方向上, 解得:,可知棒做初速为零的匀加速直线运动 0-t2时间内,对棒和环系统分析,外力F做功等于棒的动能增加量,小环的动能增加量,小环的势能增加量的三者之和。 对棒动能增加量,其中 解得: 对小环,动能增加量: 用乙图的正负面积之和可表示t2时刻的y方向的速度 解得: 对小环 外力F做的功 考点:牛顿第二定律;动能定理;能量守恒定律  
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考点分析:
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战机常配有阻力伞,阻力伞也叫减速伞,是用来减小战机着陆时滑跑速度的伞状工具。某质量为m=2.0×104kg的战机以水平速度vo=l00m/s着陆后立即关闭引擎同时打开阻力伞,情形如图甲所示,战机做直线运动,其速度随时间变化关系如图乙所示,图线在12~22s时间内可近似看成直线,重力加速度   g=1 0m/s2,求:

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(1)在l2 -22s时间内,战机受到的平均阻力大小;

(2)在0~12s时间内,战机克服阻力做功的平均功率。

 

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某同学设计了如图所示的一个电路,用来测量定值电阻R1、电源的电动势E和内电阻r。实验器材有:待测电源(电动势约4v~5v),电压表(量程3.0v,内阻很大),电阻箱R(0~9999,99Ω),单刀单掷开关S1,单刀双掷开关S2,导线若干。

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(1)先测电阻R1阻值。请将该同学的操作补充完整:

A.闭合S1,将S2切换到a,调节电阻箱阻值,读出电阻箱阻值R0和电压表示数U1

B.保持电阻箱阻值R0不变,闭合S1   ,读出电压表示数U2

C.电阻R1阻值表达式为R1=  

(2)该同学已经测得电阻R1=5.0Ω。继续测量电源的电动势和内电阻,其做法是:将S:切换到6,闭合S,,多次调节电阻箱,读出多组电阻箱阻值R和对应的电压表示数U,由测得的数据,绘出满分5 manfen5.com—R图线如图乙所示。则电源电动势E=   V,内阻r=   Ω;(结果均保留两位有效数字)

 

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如图甲所示是某同学测量加速度的实验装置。他在气垫导轨上安装了两个光电门A、B,滑块上固定一遮光条,静止释放滑块沿倾斜气垫导轨匀加速运动通过光电门A、B,由数字计时器读出遮光条通过光电门A、B的遮光时间分别为△ta、△tb和遮光条从A到B时间t;

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(1)该同学用游标卡尺测量遮光条的宽度d,如图乙所示,则d=   m。

由所测物理量计算得到滑块加速度大小a=  (用△ta、△tb、t、d表示)

(2)在该实验中选用的遮光条宽度很窄,其理由是:

 

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如图所示,水平面内有一个闭合导线(由细软导线制成)绕过两固定且光滑的小钉子A和D,以及E点处的动滑轮,一根橡皮筋两端连接动滑轮轴心和固定点O1,使各段导线保持绷紧拉直状态。以AD为直径、半径为R半圆形区域内,有磁感应强度大小为B、方向垂直水平面向下的有界匀强磁场。已知P点为半圆弧AD的中点,导线框的电阻为r。现将导线上的某点C以恒定角速度满分5 manfen5.com(相对圆心O)从D点沿圆弧移动的过程中,则下列说法正确的是

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A.当C点从D点沿圆弧移动到A点过程中,导线框中感应电流的方向先为逆时针方向,后为顺时针方向

B.当C点从D点沿圆弧移动到图中上满分5 manfen5.comCAD=30o位置的过程中,通过导线横截面的电量为满分5 manfen5.com

C.当C点沿圆弧移动到P点时,导线框中的感应电动势最大

D.当C点沿圆弧移动到A点时,导线框中的感应电动势最大

 

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倾角为θ的光滑绝缘斜面固定在水平地面上,一绝缘轻弹簧的上端固定在斜面上端。弹簧的下端连接一带电滑块A,滑块所处空间存在着沿斜面向下的匀强电场,物块处于静止状态,此时弹簧恰好处于原长状态。现给滑块一沿斜面向下的初速度v0,滑块运动到最低点过程中(弹簧始终处于弹性限度内)

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A.滑块电势能的增加量大于滑块重力势能的减少量

B.滑块克服弹簧弹力做功为满分5 manfen5.com

C.滑块动能的变化量等于电场力和重力做功的代数和

D.当滑块的加速度最大时,滑块和弹簧组成的系统机械能最小

 

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